Scomposizione di un sistema di forze in due forze

Scomposizione di un sistema di forze in due forze
Ciao, benvenuto/a o bentornato/a su StaticaFacile, questa lezione è dedicata alla Scomposizione di un sistema di forze in due forze. Sistema composto da n forze comunque direzionate.
L’argomento può esserti utile se studi Ingegneria o Architettura, oppure sei studente CAT (Costruzioni Ambiente e Territorio) alle superiori.
La lezione è basata sul caso concreto di una sistema di quattro forze F1 F2 F3 F4 agenti su una semplice struttura.
La struttura è assegnata preliminarmente tramite tutte le sue caratteristiche: trave inclinata di 7° sotto l’orizzontale e vincolata a destra con una cerniera e a sinistra con un pendolo o biella. A destra è presente uno sbalzo. La luce orizzontale totale della trave è di 5,50 metri di cui 0,80 di sbalzo. L’asse del pendolo o biella di sinistra forma con l’orizzontale un angolo di 109°. La distanza orizzontale tra il punto di applicazione della forza F1 e la cerniera a sinistra vale 0,42 metri. Allo stesso modo la distanza tra i punti di applicazione di F2 ed F1 vale 1,94 metri. Tra F3 ed F2 abbiamo 1,90 metri. Tra F4 ed F3 abbiamo 1,24 metri. La forza F4 è posizionata all’estremità dello sbalzo a destra. Le rette d’azione delle quattro forze formano con l’orizzontale rispettivamente gli angoli 40°, 60°, 100° e 120°. Le quattro forze hanno i seguenti valori: F1=9,80 kN, F2=12,30 kN, F3=7,30 kN, F4=8,80 kN.
Questi dati sono forniti preliminarmente all’inizio della lezione per consentire agli studenti di applicare correttamente il metodo di scomposizione di un sistema di forze in due forze.
Ma veniamo al merito della lezione. Lo scopo è quello di scomporre il sistema di forze assegnato in due forze Fa ed Fb che abbiano alcune caratteristiche definite. La retta d’azione di Fa deve passare dal centro della cerniera a sinistra. La retta d’azione di Fb deve coincidere con l’asse del pendolo o biella di destra. Quindi conosciamo un punto sicuro da cui passa la prima forza e la retta d’azione della seconda forza. Il metodo di scomposizione inizia col tracciamento del poligono delle forze con un polo arbitrario P. Si passa poi al disegno del poligono funicolare imponendo che il primo lato passi dal centro della cerniera a sinistra. Questa è la prima condizione da imporre al procedimento. Si procede quindi al completamento del poligono funicolare fino all’ultimo lato e all’ultimo vertice.
Quindi andiamo a tracciare la retta d’azione della forza Fb sovrapponendola all’asse del pendolo o biella di destra. A questo punto imponiamo la seconda condizione allungando l’ultimo lato del poligono funicolare fino all’intersezione con la retta d’azione appena tracciata della seconda forza Fb. Ma adesso è meglio che tu segua la videolezione, vedrai che ti sarà utile. Buon studio.